阅读说明：本技术 一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置 (Centering and rotating device for Ilizarov external bone fixator ) 是由 苏鹏 胡湘宇 张力 李剑 李硕 樊瑜波 于 2020-07-27 设计创作，主要内容包括：一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置,包括固定组件、旋转调节组件及旋转定位组件；其中固定组件的一端用于与Ilizarov骨外固定器的近端固定环固定连接,另一端与旋转调节组件相连接；旋转调节组件的一端与固定组件相连接,另一端设置于Ilizarov骨外固定器的远端调节环上,用于向远端调节环施加旋转应力；旋转定位组件的一端与Ilizarov骨外固定器的近端固定环固定连接,另一端通过中空的固定环活动地套设于Ilizarov骨外固定器的远端调节环上,使远端调节环能够在固定环的空间内移动。本发明拆卸安装便利,能实现远端圆环独立旋转调节,从而起到矫正偏移骨骼力线的作用。(A centering rotating device for an Ilizarov external bone fixator comprises a fixing assembly, a rotating adjusting assembly and a rotating positioning assembly; one end of the fixing component is fixedly connected with a proximal fixing ring of the Ilizarov external bone fixator, and the other end of the fixing component is connected with the rotation adjusting component; one end of the rotating adjusting component is connected with the fixing component, and the other end of the rotating adjusting component is arranged on a far-end adjusting ring of the Ilizarov external bone fixator and used for applying rotating stress to the far-end adjusting ring; one end of the rotary positioning component is fixedly connected with a proximal end fixing ring of the Ilizarov external bone fixator, and the other end of the rotary positioning component is movably sleeved on a distal end adjusting ring of the Ilizarov external bone fixator through a hollow fixing ring, so that the distal end adjusting ring can move in the space of the fixing ring. The invention is convenient to disassemble and assemble, and can realize independent rotation adjustment of the far-end ring, thereby playing a role in correcting the offset bone force line.)

一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置

技术领域

本发明涉及骨科矫正、康复领域，尤其涉及一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置。

背景技术

目前在骨科临床上有许多需要处理的骨畸形问题，而且在外科骨骼手术治疗时，固定装置时必不可少的，传统的固定方式一般采用钢板内固定。自从90年代引入Ilizarov矫形技术，骨科畸形的矫正有了跨越性的发展，Ilizarov技术采用多平面细克氏针贯穿肢体和骨组织，并连接环形固定器，一般为将钢针固定在骨折位置附近的适当位置，通过针夹将钢针固定在Ilizarov外固定器上实现骨骼的固定与调节。Ilizarov外固定器采用在上下固定环上的一定孔位上固定穿针夹具，来达到人体骨折与外固定架的上下环相互固定连接，但其构件的设计尚存在缺陷、构型单一的缺点，以机械工程目前发展比较成熟的并联机构作为发展Ilizarov技术的载体，有助于将Ilizarov技术推广到更广的应用范围。现有的Ilizarov骨外固定器，只能提供一个方向的拉伸和一个平面的旋转，且医师人工调节时易发生旋转错位等，难以对骨骼力线进行人工矫正，局限性较大，从而最终导致矫治效果不理想，故研究一种具有绕旋转中心不动点独立旋转的机构具有很大的医疗价值。

发明内容

针对现有技术中的上述缺点，本发明提出一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置，该装置包括固定组件、旋转调节组件及旋转定位组件；其中所述固定组件的一端用于与Ilizarov骨外固定器的近端固定环固定连接，另一端与所述旋转调节组件相连接；所述旋转调节组件的一端与所述固定组件相连接，另一端设置于Ilizarov骨外固定器的远端调节环上，用于向所述远端调节环施加旋转应力；所述旋转定位组件的一端与Ilizarov骨外固定器的近端固定环固定连接，另一端通过中空的固定环活动地套设于Ilizarov骨外固定器的远端调节环上，使所述远端调节环能够在固定环的空间内移动。

在一优选实施例中，所述固定组件包括第一固定夹片和第一定位圆环，通过螺栓与Ilizarov骨外固定器的近端固定环固定连接。

在一优选实施例中，所述第一定位圆环为1/2或1/3或1/4圆环。

在一优选实施例中，所述旋转调节组件包括调节齿轮、旋转齿轮、定位螺栓、齿轮箱、第二定位圆环、固定螺栓及垫片；所述调节齿轮设置于所述齿轮箱内，与所述旋转齿轮互相啮合；所述齿轮箱内设置有齿轮导轨，所述旋转齿轮活动地卡设于所述齿轮导轨上，并通过定位螺栓和垫片将所述第二定位圆环与Ilizarov骨外固定器的远端调节环固定连接。

在一优选实施例中，所述第二定位圆环为1/2或1/3或1/4圆环。

在一优选实施例中，所述旋转定位组件包括第二固定夹片、固定螺母、螺纹柱、旋转夹紧件及锁紧螺栓；所述旋转定位组件的一端通过所述第二固定夹片和所述固定螺母通过所述第一定位圆环与Ilizarov骨外固定器的近端固定环固定连接；所述旋转定位组件的另一端通过所述螺纹柱连接所述旋转夹紧件。

在一优选实施例中，所述中空的固定环由所述旋转夹紧件通过所述锁紧螺栓锁紧形成，活动地套设于所述远端调节环上，使所述远端调节环能够在固定环的空间内移动。

在一优选实施例中，所述调节齿轮为用六角扳手进行调节的六角直孔，或者采用一字或十字或米字扳手调节方式。

本发明在充分分析Ilizarov骨外固定架调节原理的基础上，提出了一种用于肢体畸形矫正的骨外固定器、绕旋转中心不动点独立旋转的调节机构，其拆卸安装便利，能实现远端圆环相对近端固定环的位置不动的情况下的进行绕旋转中心不动点独立旋转调节，从而起到矫正偏移骨骼力线的作用。

附图说明

图1为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置结构示意图。

图2为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置与Ilizarov骨外固定器结合使用结构示意图。

图3为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置旋转调节组件局部细节示意图。

图4为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置旋转调节组件示意图。

图5为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置旋转定位组件示意图。

图6为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置姿态变换示意图。

其中，第一固定夹片1，第一定位圆环2，近端固定环3；调节齿轮4，旋转齿轮5，定位螺栓6，齿轮箱7，第二定位圆环8，远端调节环9，固定螺栓10，垫片11；第二固定夹片12，固定螺母13，螺纹柱14，旋转夹紧件15，锁紧螺栓16。

具体实施方式

为了解决现有技术的缺陷，本发明提供的一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置，下面通过实施例详细说明本发明实现的技术方案。

实施例一

请参阅图1和图2，图1为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置结构示意图。图2为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置与Ilizarov骨外固定器结合使用结构示意图。

本发明提供的用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置，是基于Ilizarov骨外固定器的可拆卸定心旋转机构，该装置包括固定组件、旋转调节组件及旋转定位组件三大组件。其中的固定组件的一端包括第一固定夹片1和第一定位圆环2，第一定位圆环2可以是1/2或1/3或1/4圆环，在本实施例和附图中采用两个1/2圆环，也就是半圆环，用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置在不拆卸Ilizarov骨外固定器的情况下，组成圆环与Ilizarov骨外固定器的近端固定环3固定连接。也可以根据实际情况采用三个1/3圆环，或者四个1/4圆环等，由螺栓连接组成一个完整圆环，再通过螺栓与Ilizarov骨外固定器的近端固定环3固定连接在一起。固定组件的另一端通过可伸缩螺杆与旋转调节组件相连接。

再请参阅图3和图4，图3为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置旋转调节组件局部细节示意图，图4为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置旋转调节组件示意图。

如图4所示，旋转调节组件的一端与固定组件相连接，另一端设置于Ilizarov骨外固定器的远端调节环9上。旋转调节组件包括调节齿轮4、旋转齿轮5、定位螺栓6、齿轮箱7、第二定位圆环8、固定螺栓10及垫片11。如图3所示，调节齿轮4设置于齿轮箱7内，齿轮箱7内设置有齿轮导轨，旋转齿轮5活动地卡设于齿轮导轨上，调节齿轮4与旋转齿轮5互相啮合。齿轮箱7上部同时通过第一固定夹片1和固定螺栓13固定于近端固定环3。旋转齿轮5通过定位螺栓10和垫片11将第二定位圆环8与Ilizarov骨外固定器的远端调节环9固定连接在一起。调节齿轮4上部设计为六角形直孔形状，通过六角扳手***孔内进行人工调节，带动旋转齿轮5和远端调节环9沿着导轨做圆周运动，实现一体式的相对旋转中心不动点的旋转，向远端调节环9施加旋转应力。根据旋转齿轮4在齿轮箱7中导轨的位置变化实现对两个洞孔环相对旋转的微调，给固定在穿骨针上的骨头一个持续、缓慢而稳定的牵引力，起到矫正偏移骨骼力线的作用。旋转长度主要取决于齿轮箱7中的导轨长度，通过调节齿轮4即可实现相对远端固定环1，远端圆调节环9绕旋转中心不动点多角度的旋转，如图6所示，图6为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置姿态变换示意图，其中的五星符号表示远端调节环9的圆心，即旋转中心不动点。图6展示了两个极限位置。姿态1，即初始状态，此时位于最大极限位置，两个洞孔环尚未发生相对旋转；姿态2，机构位于最小调节位置，远端圆调节环9相对于上端固定环3产生最大角度的旋转，图中A点的变化可反应调节过程中远端圆调节环9的旋转变化角度。

本实施例中第二定位圆环8采用两个1/2圆环，也就是半圆环，组成圆环与Ilizarov骨外固定器的远端圆调节环9固定连接，也可以根据实际情况采用三个1/3圆环，或者四个1/4圆环等，由螺栓连接组成一个完整圆环，再通过螺栓与Ilizarov骨外固定器的。因Ilizarov骨外固定器上的空间布置复杂，很难拆卸或移动，本发明的装置采用三部分组件整体化的设计，在不拆Ilizarov骨外固定器的情况下，即可实现拆卸和安装，非常便利。

再请参阅图5，图5为本发明用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置旋转定位组件示意图。旋转定位组件包括第二固定夹片12、固定螺母13、螺纹柱14、旋转夹紧件15及锁紧螺栓16；旋转定位组件的一端通过第二固定夹片12和固定螺母13通过所述第一定位圆环2与Ilizarov骨外固定器的近端固定环3固定连接在一起；旋转定位组件的另一端通过螺纹柱14连接旋转夹紧件15，旋转夹紧件15由锁紧螺栓16锁紧，形成中空的固定环形结构，活动地套设于第二定位圆环8和远端调节环9上，使远端调节环9能够在旋转夹紧件15形成的环状的空间内相对近端固定环在指定的空间轨迹下绕旋转中心不动点旋转移动，而不发生其他方向上位置的偏移。

旋转夹紧件15通过锁紧螺栓16锁紧，由于远端调节环9上安装了各种克氏针以及手术器械，故通过三组固定螺栓10和垫片11的安装，将第二定位圆环8与远端调节环9间隙5mm组合固定，且螺纹柱14和第二固定夹片12与近端固定环3相连，确定近端固定环3和远端调节环9相对位置以及远端调节环9的旋转轨迹，并随时可拆卸。

本发明的一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置在安装时，旋转调节组件和旋转定位组件中的第二定位圆环8通过固定螺栓10和垫片11安装固定，且旋转调节组件通过旋转齿轮5上的定位螺栓6和垫片11安装固定，旋转定位组件通过旋转夹紧件15和锁紧螺栓16安装固定，两部分组件上部都是通过固定夹片和定位半圆环安装固定。

另外，本发明的一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置采用齿轮驱动方法，通过将齿轮箱7外部的旋转齿轮5安装固定于远端调节环9上，使用六角扳手旋转调节齿轮箱7内部的调节齿轮4，其将力传导至旋转齿轮5，带动远端调节环9相对于近端固定环3旋转，调节方式设计巧妙、拆卸便利，调节齿轮4上可为六角直孔，用六角扳手既可进行调节，也可采用其他一字、十字、米字等扳手调节方式。

本发明的一种用于Ilizarov骨外固定器的定心旋转装置安装使用方便，三大组件可拆卸，通过两组定位半圆环将各部分组件和Ilizarov骨外固定器近端固定环、远端调节环进行组合安装，采用一体式的方法进行机构设计，并可减少安装误差，提高调节的精确性。旋转夹紧件和远端调节环为圆弧接触，由于远端调节环上安装各种克氏针、螺母等穿针固定零件，故通过安装五个圆弧式垫片将远端调节环和第二定位圆环留出5mm操作空间，且通过锁紧螺母的挤压以及第二定位圆环的固定，将机构稳定固定于远端调节环上，安装方便灵活，其接触和固定方式设计巧妙。而且在复杂肢体矫治中，无需拆卸外固定架，通过线性夹紧件的夹紧作用即可将本发明的装置安装固定，并通过垫片留出操作空间，安装使用方便，应用灵活，有较高的临床应用价值。本发明的装置机构设计巧妙、可靠，占用空间小，可拆卸，能应用于各类复杂肢体畸形的矫治，具有较高的临床应用价值和较好的临床应用前景。

需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。